通过与合适的季铵化试剂反应,可以制备出酯基季铵盐,这是一种具有较高柔软性且可生物降解的绿色环保柔软剂。为了开发这类产品的绿色化工艺,制备酯基季铵盐成为先决条件。碳酸二甲酯、硫酸二甲酯与酯胺反应可以实现酯基季铵盐的制备。
1. 良好的生物降解性:酯基季铵盐具有良好的生物降解性,可以替代传统织物柔软剂D1821。在废水处理过程中,酯基季铵盐会迅速降解为无毒小分子,不会对环境造成污染。
2. 柔软性:酯基季铵盐的柔软性受分子结构疏水链和羟酸基的影响。较短的疏水链使其季铵结构表现出较弱的吸附性,柔软性能稍逊于D1821。目前,国际上一般采用碳数较高的硬脂酸作为酯胺原料,制备性能更高的酯基季铵盐柔软剂。
3. 抗静电性:酯基季铵盐含有酯基和季铵结构,具有较好的亲水性,是一种优良的抗静电剂,其抗静电性优于D1821。
4. 高性价比:酯基季铵盐的生产成本较低,市场价格也相对较低。与传统柔软剂D1821相比,酯基季铵盐具有更高的性价比和附加值。在设备投资和生产成本方面具有明显的竞争优势。
此外,酯基季铵盐不含APEO、甲醛,也不会变黄,符合绿色环保要求。用量少,效果好,配制方便,综合成本低,具有极高的性价比。该产品适合以5%~20%的浓度运用在织物柔顺剂产品中。在欧洲,酯基季铵盐已经占据柔软剂市场份额的85%以上。
当前,酯基季铵盐生产的主要工作是优化生产工艺条件,提高单/双酯基季铵盐的收率,并降低三酯季铵盐存在带来的负面影响。
本文将探讨1-(2-羟乙基)哌嗪在不同领域中的广泛应用,分析其化学性质和特点,以及目前的应用情况, 以供相关研究人员参考
简介:1-(2-羟乙基)哌嗪是一种在常温常压下呈油状液体,不溶于水,但可溶于强极性有机溶剂如氯仿和乙醇。作为一种哌嗪类衍生物,它具有明显的碱性和较强的亲核性,能够与烷基卤代烃发生亲核取代反应。该化合物常用作有机合成与医药化学中间体,在药物分子和哌嗪类生物活性分子的合成中得到广泛应用。此外,它还被用于合成表面活性剂,并在精细化学品的工业生产中发挥一定作用。
应用:
1. 合成织物柔软剂
20世纪70~80年代,酯基季铵盐作为织物柔软剂开始显现出其重要性,这一时期申请的有关合成专利达数百个,过去三十年间利用酯基季胺盐与其它表面活性剂和助剂复配的织物柔软剂专利配方已数以千计。到90年代,酯基季铵盐已取代传统的D1821成为主要的织物柔软剂成分。酯酰胺季铵盐以其优越的柔软性和生物降解性正逐步取代酯基季铵盐,成为新型的织物柔软剂成分。1-(2-羟乙基)哌嗪可与不同脂肪酸合成织物柔软剂,主要参与酯酰胺的制备:
C12~18的脂肪酸与1-(2-羟乙基)哌嗪合成酯酰胺化合物是酯化反应。1-(2-羟乙基)哌嗪分子上的羟基将会转变成酯基,仲胺会形成酰胺基。反应在容量为250ml的四颈烧瓶中完成,四颈烧瓶附带有一个加料漏斗、一个水冷凝器、 一个电搅拌器和一个温度计。
先把0.2mol的脂肪酸加入四颈烧瓶中加热至熔化,然后把0.1 mol的1-(2-羟乙基)哌嗪通过滴定漏斗加入烧瓶中,待1-(2-羟乙基) 哌嗪全部加完后,把烧瓶升温至140~180℃,反应时间8~10h,反应压力控制在150mmHg,反应终点通过酸值来控制。反应结束后冷却至60℃,用乙基醋酸酯提纯混合物。
2. 合成达沙替尼
专利CN 102838594 A涉及到一种达沙替尼的新的制备及精制方法,提供了一种达沙替尼的制备方法,将中间体N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺在强极性溶剂中与1-(2-羟乙基)哌嗪发生均相的亲核取代反应。从而解决传统合成方法中以正丁醇做溶剂,成本高、反应时间长、反应温度高、对反应容器要求苛刻的问题。包括以下步骤:S1.将N?(2?氯?6?甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺完全溶解于强极性溶剂中;S2.向S1的溶液中加入1-(2-羟乙基)哌嗪和二异丙基乙胺,70-90℃反应2-3h,冷却至室温;反应方程式:S3.向S2反应后溶液中加入异丙醇,有固体析出,冷却,搅拌2h,析出完全后,过滤;S4.滤饼用少量异丙醇和水依次洗涤,得达沙替尼粗品。
参考文献:
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许多人对消毒剂的有效成分了解有限,除了酒精和84等成分外,对季铵盐类的认识并不清晰。近年来,由于疫情的影响,人们逐渐熟悉了季铵盐类消毒剂中的苯扎氯铵和苯扎溴铵。实际上,季铵盐类消毒剂早已广泛应用于生活的各个方面,并经历了多代的发展。从最初应用于废水和污水处理的第一代季铵盐,到现在应用于医疗消毒的第六代和第七代季铵盐,如角膜接触镜和个人护理用品的杀菌。
季铵盐,也称为四级铵盐,是指铵离子中的4个氢离子都被烃基取代后形成的季铵阳离子的盐。季铵盐的结构中,4个烃基可以相同或不相同,可以是饱和或不饱和的,可以有分支或没有分支,还可以是环状结构或直链结构,还可以包含醚、酯、酰胺等。季铵盐与阴离子通过离子键相连,常见的阴离子有卤素(如氯和溴)和酸根(如硫酸根和醋酸根)。例如,苯扎氯铵和苯扎溴铵。
季铵盐化合物具有乳化、分散、增溶、洗涤、润湿、润滑、发泡、消泡、杀菌、柔软、凝聚、减摩、匀染、防腐和抗静电等一系列物理化学作用,并在工业、农业、建筑、医疗、食品、日常生活等领域得到广泛应用。例如,季铵盐类消毒剂用于水处理、造纸、皮革、纺织、印染、采油、涂料等行业的杀菌灭藻、防腐防霉、清洗消毒;农产品和农作物的防霉防病;养殖和畜牧的防病杀菌;木材和建材的防虫防腐;外科手术和医疗器械的杀菌消毒;禽蛋肉类和食品加工的清洗杀菌;个人家庭和公共卫生的洗涤消毒等。
季铵盐消毒剂最早起源于1915年,经过多年的发展,目前可分为四个大类。
1. 单链季铵盐:最早出现,如苯扎氯铵,我国在20世纪60年代研制了新洁尔灭、度米芬、消毒净等知名的单链季铵盐消毒剂。
2. 双链季铵盐:主要改善了单链季铵盐容易产生抗药菌株和抗菌谱窄的缺点,增强了水溶性和杀菌效果。
3. 聚季铵盐:毒性极小,主要用于药用,如角膜接触镜和个人护理用品的抗菌。
4. 复合季铵盐:是当前的研究热点,通过复配不同的季铵盐,可以在结构和功能上进行改进,如降低口服毒性,增强对特定菌株的杀菌效果等。
4-碘代苯乙酮是一种有机中间体,可以通过氧化2-(4-碘苯基)丙烷-2-醇得到。它可以用于合成4-甲磺酰基苯乙酮和α-溴-4-甲磺酰基苯乙酮。
在一个2ml的反应瓶中,加入2-(4-碘苯基)丙烷-2-醇(81mg, 0.3mmol)、AgNO3(1.6mg, 3mol%)、Bi(OTf)3(6mg, 3mol%)和K2S2O8(245.8mg, 3eq)。然后加入2wt%的DAPGS-750-M水溶液(0.6ml,0.5M),盖上反应瓶并搅拌。
反应结束后,使用乙酸乙酯进行三次萃取,将有机相合并至50mL的烧瓶中。使用Heidolph旋转蒸发仪,在120rpm的转速下,38℃的温度下,0.1Mpa的真空度下处理约5分钟。然后使用200目柱层析硅胶进行柱层析,以石油醚:乙酸乙酯≈20:1的比例进行分离,得到目标化合物4-碘代苯乙酮(52.4mg, 产率71%)。经过HPLC分析,其纯度达到98%,从核磁图谱的外形、信号和噪声等方面也可以反映出其高纯度。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.86–7.81(m,2H),7.69–7.63(m,2H),2.57(s,3H)。
CN201810971949.4公开了一种制备4-甲磺酰基苯乙酮和α-溴-4-甲磺酰基苯乙酮的方法。该方法在无机碱、催化剂和烯酯基季铵盐的共同存在下,使4-碘代苯乙酮和甲磺酸盐在溶剂中反应,生成4-甲磺酰基苯乙酮;然后将制备的4-甲磺酰基苯乙酮与溴在溶剂中,在30-40℃的温度下反应,即可得到α-溴-4-甲磺酰基苯乙酮。该制备方法具有更高的产物收率和较少的废物生成,适用于工业化大规模生产。
[1] [中国发明,中国发明授权] CN201810144871.9 一种水相氧化叔醇制备酮的新方法【公开】/一种水相氧化叔醇制备酮的方法【授权】
[2] CN201810971949.4一种4-甲磺酰基苯乙酮及α-溴-4-甲磺酰基苯乙酮的制备方法